植被护坡工程质量AHP评价模型研究

张扬汉 张聪敏

(闽南师范大学生物科学与技术学院，福建 漳州 363000)

植被护坡是利用植被涵水固土的原理稳定岩土边坡同时美化生态环境的一种新技术，是涉及岩土工程、植物学、土壤肥料学等多学科的综合技术[1]。目前国内外针对植物护坡技术的护坡机理、边坡稳定性、技术应用、植物选择、景观群落分布、景观效果等方面开展了研究。但是，在植被护坡评价理论方面却较少有学者进行研究。目前植被护坡工程质量评价缺少较好的模型和方法，缺乏统一的评价指标体系，容易造成人为随意评定工程质量的现象。植物护坡工程涉及面宽、综合性强，不确定因素较多[2]，与传统护坡工程差异性较大，所以难以像土木工程措施那样用固定的标准和规范进行评价。因此，量化植物护坡工程的质量效果，对植被护坡工程质量的评定是十分有意义且必要的。

边坡植被防护系统质量评价需要考虑的因素较多，并需要将定量因素与定性因素有机结合进行综合评价，其是一个多目标决策问题[3]。为了使评价结果准确、可靠，评价方法更加系统、科学、合理，并在实际工作中有较好的操作性，本次研究采用基于层次分析法的综合评价指数法对边坡的植被护坡工程质量进行综合评价。

1 AHP模型

1.1 指标体系的构建

评价以指标为基础，指标确定的是否合理，对于评价结果有决定性的影响。为了使所建立的评价指标体系能综合反映植被护坡效果，在指标体系构建时，主要遵循整体系统、科学动态、可比可操作、代表性强、定量与定性结合、地域与层次区分的原则。结合植物护坡工程有关规范和专家建议，利用层次分析法(AHP)，选择“目标层—指标层次结构”建立植物护坡工程质量评价指标体系。评价体系由3个层次组成，即目标层、准则层和指标层(见表 1)。

1.2 判断矩阵的建立

采用专家评分法进行打分，建立判断矩阵，对各个指标进行两两判断再比较[5]，形成6个判断矩阵，反映人们对各因素相对重要性的认识。

1.3 权重计算及一致性检验

由于客观事物的复杂性，人们对事物认识的模糊性和多样性所给出的判断矩阵不可能完全保持一致，因此有必要进行一致性检验[6]。根据文献[6][7]的方法进行一致性检验，计算一致性指标，判断矩阵是否有一致的满意性，如果达不到，则需要调整判断矩阵各元素的取值。

根据以上计算方法得出植物护坡工程质量评价体系的权重和各指标因子权重，并通过一致性检验，结果见表2。

表1 植物护坡工程质量评价指标体系

表2 植物护坡工程质量评价体系准则层、指标层权重及评分标准

1.4 评分标准的确定

依指标优劣程度，采用10分制，给评价指标赋值。每项评价指标因子设5个级别，以10、8、6、4、2的分值对应各个指标等级的好、较好、中等、较差、差(见表 2)。在以上指标中，综合抗性、颜色、景观观赏度、地域特色及文化意境、与整体环境的和谐性、工程实施成本、施工难度和维护费用属于定性指标，结合实际条件并根据给定的标准对其进行打分。而边坡稳定性能、根系的抗拉拔强度、根系对土体的影响范围、根土复合体抗剪强度增加率、抗冲刷性能、截留率、绿期、盖度、物种多样性指数、均匀度指数属于定量指标，其指标值需要通过选取样地实地测量(或试验)计算得到。

2 AHP模型的评价计算方法

2.1 质量评价模型

植被护坡工程质量评价分值计算公式：

(1)

式中：M——植被护坡工程质量综合评价分值；

Xi——第i项评价指标的权重；

Fi——第i项评价指标的分值。

2.2 质量评价等级划分

根据M大小确定评价质量等级。以差值分级法把植被护坡质量等级划分为优、良、中、较差和差5级，M分别赋值为>7.5～10.0，>5.5～7.5，>4.0～5.0，>2.0～4.0，>0～2.0。对照得到的评价分值M，根据质量等级分值范围就可以确定其评价等级，从而得到植被护坡的质量评价水平。

3 实例验证

3.1 项目概况

闽南文化生态走廊，总长100余公里，从漳州市区水仙花大桥，沿西环城路、324国道至东山八尺门大桥，是纳入漳州市打造宜居环境和特色景观走廊的重点建设项目[8]。以闽南文化生态走廊西环城路九湖段的路堑边坡为例，该里程段位于九湖公园，边坡一侧为西环城路，边坡顶部与荔枝海公园相连接。该边坡于2013年12月施工完成，采用三维网植被护坡技术，辅以种植槽种植连翘、夹竹桃、三角梅、胡枝子、刺槐等灌木，局部布设假山，并点缀一些景观小品。边坡施工至今刚好4年，可以看到边坡覆盖了约1/3面积的灌木，坡面以草本植物覆盖为主，有些地方点缀着花苗，边坡植被长势良好，尤其是灌木长势旺盛,有些灌木植株的高度已经生长到1.6 m以上。整个坡面草本植物颜色呈深绿色，给人生机盎然的感觉。

3.2 质量评价及结果分析

通过资料收集，获取了闽南文化生态走廊西环城路九湖段路堑边坡的详细资料，并对现场进行深入细致的踏查和检测。边坡工程质量评分结果见表3。按照式(1)计算该边坡植物护坡工程质量综合评价指数M为 8.15，大于7.50。对照表2可知，该植被护坡工程评价等级为优，工程质量效果非常好。

表3 植物护坡工程(施工4年)的质量评分表

4 结 语

利用层次分析法和综合评价指数法构建了植被护坡工程质量评价体系和评价模型，并以闽南文化生态走廊西环城路九湖段路堑边坡工程为例进行了实证研究。通过实例证明，该方法简单易行、清晰明确，具有一定的实用性，能取得较满意的评价效果。另外，该评价体系不仅可以对已建植被护坡工程进行质量评价，还可以用来指导植被护坡工程的设计和施工。